隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮脑黾雍途G色建筑理念的推廣，BIPV技術正逐漸成為現(xiàn)代建筑設計的重要組成部分。
什么是BIPV？
（BIPV房屋，來源：SUNQ）
BIPV（Building Integrated Photovoltaics）光伏建筑一體化是一種將太陽能光伏發(fā)電設備與建筑深度融合的創(chuàng)新技術。這些設備與組件在發(fā)電的同時還直接承擔建筑物的結構功能，為建筑提供遮蔽與保護（如：屋頂、幕墻、窗戶和遮陽板等）。
BIPV和傳統(tǒng)太陽能（建筑附加光伏BAPV）有什么區(qū)別？
BAPV和BIPV都是利用太陽能進行發(fā)電，為建筑物提供電力，減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴、對環(huán)境的污染和碳排放，那么它們之間又有哪些區(qū)別呢?
1. 空間利用與美觀
（BIPV建筑，來源：energypedia）
傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)（BAPV）通常會在建筑物的屋頂或者地面上單獨安裝太陽能板陣列，對建筑結構和外觀的影響較大，對安裝空間的需求較高。對土地和屋頂空間短缺的城市來說，沒有足夠容納太陽能電池板的空間是大規(guī)模部署太陽能的最大障礙。而BIPV在建筑設計階段就將光伏組件考慮在內(nèi)，系統(tǒng)與建筑融為一體，更注重與建筑整體的協(xié)調(diào)性，不額外占用土地資源，提高了空間利用率，也避免了傳統(tǒng)光伏板可能給人帶來的突兀感。
2. 功能性
BAPV的主要功能是發(fā)電，但在高密度地區(qū)，很難僅用從屋頂產(chǎn)生的太陽能來為建筑物供電。BIPV可以直接利用建筑表面接收陽光，有能力滿足建筑物大部分甚至全部的電力需求。其在發(fā)電的同時，還承擔著保護、承重、隔熱、防水和隔音等建筑基本功能，有助于進一步降低建筑能耗。
3. 系統(tǒng)復雜度
BAPV在安裝和維護上更為簡單靈活。BIPV系統(tǒng)由于與建筑緊密結合，需要考慮建筑的結構、能源效率、電氣、防水等多方面因素，因此在系統(tǒng)設計和安裝上會更加復雜。
4. 成本與效益
BAPV經(jīng)過多年發(fā)展，技術和產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟，成本相對較低。
BIPV系統(tǒng)的初始投資較高，但長期來看電力成本低，具有良好的經(jīng)濟效益，能夠顯著降低建筑物的電力開支。根據(jù)Metsolar數(shù)據(jù)，在歐洲安裝BIPV系統(tǒng)的平均成本從200歐元/平方米到625歐元/平方米不等，投資回報期為10至15年。根據(jù)電力成本、安裝最終成本、光伏電站位置以及其他一些因素，BIPV的投資回收期可達6年。
BIPV的應用
在國內(nèi)，已有不少采用了BIPV技術的公共建筑。
（上海璀璨城市綜合樓效果圖，來源：上海市人民政府）
上海璀璨城市綜合樓是上海首座零能耗永久性模塊化建筑（零能耗：通過各類技術讓建筑自身產(chǎn)生的可再生能源大于或等于其所消耗的能源），于2022年8月底建成交付。據(jù)報道，該建筑將建筑的西立面與屋頂和光伏充分融合，光伏總裝機容量115.68千瓦，總裝機面積205.7平方米，投入運行后年發(fā)電量預計可達12.445萬度，相當于年減排二氧化碳104.08噸，減少了49.78噸煤炭燃燒所產(chǎn)生的溫室氣體，減排粉塵33.85噸、二氧化硫3.73噸。根據(jù)該項目前期測算，這座建筑每平方米用電約為26度電，發(fā)電量約每平方米33度，可實現(xiàn)能耗自給自足，而同類型傳統(tǒng)建筑每平方米用電在70度到80度。
（國家速滑館，來源：網(wǎng)絡）
國家速滑館，又稱“冰絲帶”，是2022北京冬奧會的標志性建筑。屋頂上鋪設的22條由1.2萬塊寶石藍色的碲化鎘發(fā)電玻璃形成了獨特的“冰絲帶”的外觀造型，實現(xiàn)了美觀靈動的視覺效果。該系統(tǒng)總裝機量320千瓦，年發(fā)電量將近50萬度。這些光伏發(fā)電玻璃能在長達數(shù)十年的生命周期中持續(xù)為場館輸送電力，降低對外部電力的需求。
在“好選客”系統(tǒng)中，我們也可以輕松找到BIPV組件的生產(chǎn)商、安裝商。
建筑光伏一體化（BIPV）技術作為一種創(chuàng)新的可再生能源解決方案，不僅實現(xiàn)了能源生產(chǎn)的功能，還大大提升了建筑物的美觀性和綜合性能，為綠色建筑的發(fā)展提供了新的可能。隨著市場的成熟和技術的進步以及全球?qū)Φ吞冀ㄖ闹匾暎珺IPV將在未來建筑設計中大放異彩，為可持續(xù)發(fā)展貢獻更多力量。
